بررسی میزان رونویسی برخی ژن‌های مسیر آلکالوئید ایندول ترپنوئیدی پروانش (Catharanthus Roseus) پس از محلول‌پاشی اسید سالیسیلیک

پروانش گیاه زینتی و همیشه سبز است که به واسطه ی دو ترکیب آلکالوئیدی مهم وین بلاستین و وین کریستین در درمان بیماری سرطان کاربرد دارد. همچنین این گیاه از اهمیت بسزایی در صنعت داروسازی برخوردار است. وین بلاستین و وین کریستین در مسیر ترپنوئید ایندول آلکالوئیدی (tias) به میزان کم در گیاه پروانش ساخته می شوند. فراهم نبودن شرایط تولید این دو ماده به صورت شیمیایی و نیز میزان تولید پایین در گیاه سبب شده راهکارهای عملی افزایش در مقدار این دو آلکالوئید از اهمیت اقتصادی بالایی برخوردار باشد. به نظر می رسد که برخی محرک های رشد چون اسید سالیسیلیک بتوانند در افزایش این ترکیبات موثر باشند، در واقع اسید سالیسیلیک موجب فعال شدن سیستم دفاعی گیاه می گردد و کاربرد آن در شرایط عادی و در برخورد با تنش ها موجب بهبود عملکرد و افزایش محتوای کلی آلکالوئیدهای وین بلاستین و وین کریستین می گردد. به همین دلیل در این پژوهش، به بررسی میزان بیان نسبی ژن های مسیر tias در هر سه مسیر ایندولی، ترپنوئیدی و آلکالوئیدی در طی محلول پاشی برگی اسید سالیسیلیک به غلظت mm 0.01 با استفاده از روش qrt pcr پرداخته شد. نتایج این مطالعه نشان داد که محلول پاشی اسید سالیسیلیک سبب کاهش میزان رونویسی ژن سنتزکننده ی کوریسمات موتاز (cm) که اولین ژن در مسیر فنولیکی و در رقابت با مسیر tias است، شد. با این حال، این میزان کاهش از نظر آماری معنی دار نبود. همچنین در پژوهش حاضر میزان رونویسی ژن های مسیر tias در اثر محلول پاشی اسید سالیسیلیک به شکل معنی داری افزایش یافت. بیشترین میزان رونویسی ژن dat در زمان های 24 و 48 ساعت پس از محلول پاشی اسید سالیسیلیک مشاهده گردید.

Expression analysis of some genes involved in Terpenoid Indole Alkaloids pathway in periwinkle (Catharanthus roseus) following foliar application of salicylic acid

Catharanthus roseus is an ornamental and evergreen plant, which is used in cancer treatment due to production of important alkaloids, Vinblastine and vincristin. C. roseus is also of great importance for pharmaceutical industry. Vinblastine and vincristine in the terpenoid indolealkaloid pathway (TIAs) synthesis in Low level. Difficulties with chemical synthetic production and low production level in plant lead to find practical solutions to increase the amount of these two economically important alkaloids. It seems plant growth regulators such as salicylic acid (SA) induce expression of major genes involved in vinblastine and vincristine production. In addition to increasing in the alkaloid content, especially vinblastine and vincristine, application of SA activates the plant defense system and under normal condition and in dealing with stresses, improve C. roseus yeild. To this end, the relative expression of terpenoid indole alkaloids (TIAs) pathway genes in all three Indole, Terpenoid and Alkaloid pathways studied following foliar application of SA at a concentration of 0.01 mM by using qRTPCR analysis. The results of this experiment showed that the mRNA transcript level of the first gene in the phenolic pathway reduced, although the downregulation was not statistically significant. The transcript level of TIAs pathway genes were also increased after SA foliar application. The highest 4Oacetyltransferase (Dat) gene transcription level observed at 24 and 48 h after treatment, suggesting Dat could be a primary responsive gene to SA treatment.